Aplicação do Design Construtal para Avaliação Geométrica de Sítios de Conversão de Energia na Plataforma Continental Sul do Brasil.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Timm, Régis Lucas
• Orientador(a): Marques, Wiliam Correa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Modelagem numérica; Design construtal; Conversão de energia; Energia renovável; Sítios de conversão; Numerical modelling; Constructal design; Energy conversion; Sites conversion; Renewable energy
• Link de acesso: http://repositorio.furg.br/handle/1/8776

As necessidades energéticas do homem estão em constante evolução. Já somos mais de 7 bilhões de pessoas em um planeta onde a mudança do estilo de vida da população é constante e esta mudança faz com que a dependência da humanidade pela energia seja cada vez maior. O panorama mundial está mudando rapidamente, por motivos ligados a três das grandes preocupações da humanidade: meio ambiente, energia e economia global. Atualmente as grandes potências mundiais mantêm investimentos fortes nas fontes de energias renováveis, mas não conseguem se tornar totalmente independentes das fontes de combustíveis fósseis. A preocupação mundial em expandir a matriz energética foi o que ocasionou a busca por um maior número de fontes de energias renováveis possibilitando assim sua maior diversificação. Dentro da diversificação de fontes de recursos energéticos renováveis para uma melhoria da malha energética, os oceanos surgem como uma das opções a serem estudadas. O presente trabalho apresenta um estudo sobre a configuração de um sítio de conversores dentro da Plataforma Continental Sul do Brasil e busca encontrar uma configuração que alcance a maior potencialização de conversão, para isso foi utilizado o método do Design Construtal para o desenvolvimento do melhor arranjo das turbinas levando em consideração suas regras de restrição. Neste estudo foi utilizado o modelo tridimensional TELEMAC3D para análise dos processos hidrodinâmicos, este modelo foi acoplado ao módulo de conversão de energia para o cálculo da potência convertida. Este estudo também realizou uma comparação com estudos encontrados na literatura e apresenta a importância da análise da hidrodinâmica do local onde será implantado o sítio, pois este afeta a posição dos conversores. Os resultados obtidos indicaram que a construção do arranjo segue um padrão assimétrico. Isso ocorreu devido ao comportamento do escoamento não ter um padrão definido, como ocorrem em experimentos controlados. Assim, as recomendações teóricas propostas em estudos de laboratório podem sofrer desvios quando aplicadas em sítios reais, o que não acontece na proposta de estudo realizada aqui, visto que a aplicação ocorreu em um sítio real. A esteira que se desenvolveu após o escoamento passar pelos conversores mostrou que fica inviável a implantação de conversores dentro desta área que chegou a mais de 1000m, levando em conta a quebra na intensidade da corrente que ocorre. O estudo desenvolvido permitiu obter um ganho de potência disponível de 23,73% em comparação com um arranjo simulado proposto na literatura. Dessa forma, o método Design Construtal conduziu a uma importante recomendação teórica sobre o design nesse tipo de aplicação.